山東省樂(lè)陵躍豐一干河流治理分析

彭 華

(山東省水利工程局有限公司，山東 濟(jì)南 250013)

1 研究區(qū)概況

樂(lè)陵市位于北緯37°26′～37°52′、東經(jīng)117°21′～117°56′之間，屬于山東省西北部。躍豐一干是躍豐河與漳衛(wèi)新河之間樂(lè)西、樂(lè)北地區(qū)的重要灌排河道。從躍豐河向東，西起韓集經(jīng)喬張李、張牌、邸家、王言、小史、小劉、張連吳在王斗樞村西與榮家溝匯合，向南至劉七、劉閣在藥王廟東南入躍馬河。全長(zhǎng)約27.8 km，控制流域面積127 km2，設(shè)計(jì)排澇流量35.3 m3/s。躍豐一干及其支流經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，河道主要存在淤積嚴(yán)重、灌排能力下降、水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化，岸坡殘缺不全，沖灘、塌岸現(xiàn)象突出；建筑物老化嚴(yán)重甚至報(bào)廢等問(wèn)題，導(dǎo)致工程效果一年年減弱，內(nèi)澇加劇，對(duì)本區(qū)域內(nèi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成阻礙。

2 河道存在的問(wèn)題

躍豐一干及其支流經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，河道主要存在淤積嚴(yán)重、灌排能力下降、水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化，岸坡殘缺不全，沖灘、塌岸現(xiàn)象突出；建筑物老化嚴(yán)重甚至報(bào)廢等問(wèn)題。

(1)河道淤積嚴(yán)重、灌排能力下降

躍豐一干為灌排兩用河道，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，淤積嚴(yán)重，使得農(nóng)田灌溉和排水功能日漸退化[1-2]?，F(xiàn)狀河道平均淤深0.5 m～1.5 m，部分河道被全部堵塞，灌排水?dāng)嗝鏈p少，河道功能幾近喪失；河段堤岸殘缺不全，導(dǎo)致工程效果一年年減弱，內(nèi)澇加劇，對(duì)本區(qū)域內(nèi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成阻礙。

(2)河道建筑物老化嚴(yán)重

主要河道上的建筑物大部分建于20世紀(jì)60、70年代，標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)用，跨河橋涵及涵閘垮塌破壞嚴(yán)重。大部分干支流與河流交叉處缺少控制性建筑物，一方面造成拉溝淤河，過(guò)流斷面變窄變淺，排洪除澇標(biāo)準(zhǔn)下降，另一方面形成斷堤，影響交通和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要[3-4]。

(3)水環(huán)境功能退化

樂(lè)陵市位于李家岸灌區(qū)的最末端，旱、澇是樂(lè)陵主要災(zāi)害，尤其旱災(zāi)更為頻繁。所屬河道基本都是季節(jié)性河道，平時(shí)引用黃河水，由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展耗水量加大以及黃河水資源的減少，河道內(nèi)水量急劇減少。由于發(fā)展經(jīng)濟(jì)的需要，沿岸居民大量清理原有的森林植被，種植經(jīng)濟(jì)林，降低了森林涵養(yǎng)水源的能力。河流生態(tài)環(huán)境惡化，水資源短缺等一系列問(wèn)題。

3 整治目標(biāo)

為體現(xiàn)魯中地區(qū)獨(dú)有的水利特點(diǎn)，提出以“生機(jī)、安全、生態(tài)”為建設(shè)目標(biāo)。更好服務(wù)于河道沿岸的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。通過(guò)實(shí)施綜合治理，解決其突出問(wèn)題——行洪不暢及水環(huán)境惡化。通過(guò)河道疏浚、岸坡整治、水系連通、生態(tài)修復(fù)等治理措施，恢復(fù)河道的基本功能，基本達(dá)到河道暢通，河水清冽，沿岸綠化，景觀美麗的綜合治理目標(biāo)。

(1)河暢。通過(guò)清淤清障，河道排洪除澇基本功能得到有效恢復(fù)，河道除澇能力將得到顯著提高，躍豐一干干支流達(dá)到“64雨型”除澇標(biāo)準(zhǔn)。

(2)水清。通過(guò)綜合整治，改善水質(zhì)，滿足水功能區(qū)水質(zhì)要求。通過(guò)嚴(yán)加管理沿岸排污、亂到垃圾等，使河道水面保持清潔，并逐漸改善水質(zhì)。

(3)岸綠。采取工程措施進(jìn)行堤岸、護(hù)坡綜合治理，以達(dá)到岸坡沒(méi)有破損、規(guī)范整齊，綠化狀況良好，河道、灘地自然形態(tài)均受到保護(hù)，形成綠色長(zhǎng)廊。

4 河道治理設(shè)計(jì)

4.1 工程總體布置

本項(xiàng)目區(qū)工程治理范圍為躍豐一干0+000～12+000，河道整治長(zhǎng)度12.0 km，本工程體系主要有：清淤清障工程、支流水系連通工程、岸坡整治工程、生態(tài)環(huán)境修復(fù)、景觀建設(shè)、交叉建筑物等。

為滿足河道防洪除澇及灌溉的需要，本次設(shè)計(jì)對(duì)躍豐一干按“64年雨型”除澇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行治理。

(1)干流自0+000～12+000段進(jìn)行河道清淤擴(kuò)挖，整治長(zhǎng)度12.0 km；并對(duì)沿線垃圾、樹根、阻水建筑物等進(jìn)行清障治理。

(2)對(duì)4處支流進(jìn)行清淤擴(kuò)挖治理，加強(qiáng)水系溝通；并對(duì)沿線垃圾、樹根、阻水建筑物等進(jìn)行清障治理。

(3)岸坡整治險(xiǎn)工段采取生態(tài)硬質(zhì)護(hù)坡，共治理10處，共640 m。

(4)進(jìn)行河岸綠化、種植水生植物生態(tài)修復(fù)，設(shè)置景觀休閑廣場(chǎng)4處。完善配套干流及支流建筑物。其中改建生產(chǎn)橋3座，改建涵5座。

4.2 清淤及清障工程

4.2.1 水力計(jì)算

(1)設(shè)計(jì)流量

根據(jù)水文分析計(jì)算成果，躍豐一干除澇流量見(jiàn)表1。

表1 躍豐一干干流各斷面設(shè)計(jì)洪水成果表

(2)起始水位

根據(jù)《德州市躍馬河下游段治理工程初步設(shè)計(jì)》躍豐一干匯入躍馬河處的斷面樁號(hào)20+420，斷面指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 躍馬河治理段斷面設(shè)計(jì)要素表

除澇運(yùn)用時(shí)，躍豐一干末端起始水位按德惠新河相應(yīng)斷面處的除澇水位確定，根據(jù)《德州市躍馬河下游段治理工程初步設(shè)計(jì)》，經(jīng)復(fù)核，確定除澇末端起始水位為7.88 m。

(3)糙率

根據(jù)規(guī)劃內(nèi)容，河槽斷面規(guī)整，水流暢通、岸邊為土質(zhì)，河槽糙率取為0.03。

(4)建筑物壅水高度

本次干流主要跨河建筑物有：交通橋39座，節(jié)制閘3座。其中本項(xiàng)目區(qū)內(nèi)干流跨河建筑物12座，節(jié)制閘1座。橋梁改建后壅水高度按0.01 m計(jì)，節(jié)制閘壅水高度按0.1計(jì)。(見(jiàn)表3)

表3 建筑物壅水高度成果表

4.2.2 河道縱、橫斷面設(shè)計(jì)

(1)河道縱斷面設(shè)計(jì)

河底比降河道縱斷面設(shè)計(jì)主要根據(jù)原設(shè)計(jì)指標(biāo)確定河底比降，以及河道地形、地勢(shì)確定。河底根據(jù)控制建筑物高程恢復(fù)原設(shè)計(jì)比降。本項(xiàng)目區(qū)躍豐一干治理平均比降為1/26800。

河底主要控制點(diǎn)高程根據(jù)原控制點(diǎn)設(shè)計(jì)指標(biāo)確定，躍豐一干入躍馬河處底高程為4.18 m。

(2)河道橫斷面設(shè)計(jì)

根據(jù)原河道設(shè)計(jì)底寬，本次設(shè)計(jì)河底底寬為6 m。

根據(jù)河道土質(zhì)情況，經(jīng)理論推算，其穩(wěn)定邊坡為1∶2～1∶2.5。從河道的實(shí)際情況以及測(cè)量資料分析看，除個(gè)別河段坍塌較嚴(yán)重外，大部分河段岸坡坡比為1∶2.0，基本趨于穩(wěn)定，說(shuō)明現(xiàn)狀河道邊坡基本上是合理的，故此次清淤疏浚邊坡系數(shù)采用1∶2.0。

4.2.3 清障工程

經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，部分河道斷面淤積嚴(yán)重，排澇斷面狹窄，導(dǎo)致農(nóng)田的灌溉能力、排水能力逐漸降低?，F(xiàn)狀河道平均淤深0.3 m～1.5 m，部分河道被全部堵塞，灌排水?dāng)嗝鏈p少，導(dǎo)致工程效益逐漸減弱，內(nèi)澇現(xiàn)象嚴(yán)重，并在很大程度上阻礙了河道行洪。河道清障使河道恢復(fù)到設(shè)障前的原貌。清障工程的主要內(nèi)容：清除項(xiàng)目區(qū)河道內(nèi)的阻水構(gòu)筑物，河道及岸坡廢棄物、樹木等。

4.3 水系溝通工程

水系溝通工程包括拓寬引排水河道卡口段，引排水配套設(shè)施建設(shè)(小型)等，促進(jìn)水體流動(dòng)，改善水質(zhì)和提高排澇能力。科學(xué)控制河道在豐水期和枯水期的水量。提高河道內(nèi)水質(zhì)。確保水資源循環(huán)利用以及生態(tài)環(huán)境的良好發(fā)展，盡力保持生物多樣性、補(bǔ)充地下水、降解污染物、土壤降堿等目的，從而有效提高水環(huán)境的承載能力。

本次對(duì)4處支流進(jìn)行水系溝通清淤治理，共治理長(zhǎng)度16.55 km。水系溝通治理情況表見(jiàn)表4。

表4 支流水系溝通治理情況表

(1)河道縱斷面設(shè)計(jì)

1)河道縱比降

河底比降主要根據(jù)現(xiàn)狀排澇運(yùn)行狀況，支流雙向排澇，結(jié)合現(xiàn)狀河道地形、地勢(shì)確定采用平底設(shè)計(jì)，比降為0。

2)河底高程

河底高程根據(jù)現(xiàn)狀淤積情況，以及河道斷面除澇、灌溉要求確定。

(2)河道橫斷面設(shè)計(jì)

河槽治理以清淤疏浚為主，盡量不占用河道兩岸土地，保留部分自然岸灘；治理斷面需滿足除澇及灌溉流量要求。

1)河底寬度

根據(jù)原河道設(shè)計(jì)底寬，本次支溝設(shè)計(jì)底寬為3.0 m～4.0 m。

2)邊坡

河道的穩(wěn)定邊坡是1∶2.0～1∶2.5。根據(jù)河道的實(shí)際情況以及測(cè)量資料，大部分河段都基本趨于穩(wěn)定，此次清淤疏浚邊坡系數(shù)為1∶2.0。

5 結(jié)論

為了改善魯中地區(qū)中小河流現(xiàn)狀，恢復(fù)河道生態(tài)環(huán)境，采用清淤清障、建設(shè)水系連通工程等措施加以改善。該流域治理工程的建設(shè)，改善了平原區(qū)河道水系連通情況，并結(jié)合相應(yīng)的生態(tài)恢復(fù)措施，保證了河道恢復(fù)原有的生態(tài)健康。